CN1167158A - 钢丝淬火剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高分子聚合物——钢丝淬火剂。其配方原料包括丙烯酸、烧碱、过硫酸铵、水按一定量配比组成，原料经蒸馏、聚合、冷凝即得粘稠液体产品。该产品特别适用于生产高、中碳钢丝制品的企业，在钢丝水浴淬火热处理中作冷却介质。经试用证明：本淬火剂完全能取代铅作冷却介质，不仅根除了铅毒危害、减少环境污染、改善工人劳动条件，而且节约了铅锭及电能，降低了钢丝制品的生产成本。

Description

钢丝淬火剂
本发明涉及一种高分子聚合物——钢丝淬火剂，它属一般化工产品。该产品特别适宜应用于生产高、中碳钢丝制品的企业，在钢丝水浴淬火热处理中作冷却介质。
据申请人所知自1854年铅浴焙炖问世以来，在钢丝淬火热处理中广泛采用铅金属作为热处理冷却介质。由于铅是一种低熔点和毒性较大的金属，当被加热到400°--500℃时，即产生大量的铅蒸汽而逸入空气中，随即氧化成细小的颗粒，冷却后分子间能互相凝集呈悬浮状态(平均粒度为1.0微米以上的铅及其化合物通称为铅尘)。这种铅蒸汽及铅尘造成环境污染，危害作业工人身体健康，在进入七十年代后，人们为克服所述弊病，试图用盐浴、水浴等方法来取代铅淬火，但均因未找到合适的冷却介质而仍一直延用铅淬火。所以，铅淬火存在的铅蒸汽污染环境、劳动条件恶劣及生产成本高等缺点，多年来是钢丝生产行业革新的课题之一。
本发明的目的意在克服上述铅淬火存在的缺点，申请人从能在保证钢丝淬火热处理工艺(即：索氏体化处理)提高钢丝机械性能的前提下，在采用水浴淬火工艺中寻找根除铅污染的冷却介质，经长达三年钻研和反复实试，终于成功地研制出一种完全取代铅作冷却介质的新型钢丝淬火剂(即：GS淬火剂)。
本发明的目的是以这样的方式来实现：在采用水浴淬火工艺中用GS淬火剂作冷却介质，该GS淬火剂的化学配方由丙烯酸、烧碱、过硫酸铵、水原料组成。
本发明GS淬火剂的化学配方，各原料配比(按重量百分比计)为：丙烯酸20--45％、烧碱15--40％、过硫酸铵0.3--1.5％、水20--40％。
上述原料经蒸馏、聚合(温度控制在80°--130℃)后，再经冷凝即得本发明GS淬火剂产品。该产品抽样分析、检验，其产品特性指标为：(1)浅黄色粘稠液体，溶于水、水溶液呈碱性；(2)分子量3000--6000；(3)固含量≥30％；(4)PH值7--10；(5)无毒、不燃烧。
本发明GS淬火剂经在四川省德阳市东工钢绳厂的钢丝水浴淬火生产线上试用，并与该厂相同条件的铅浴淬火生产线对比，其效果如下表：
采用GS淬火剂与原铅浴热处理的产品强度对比表
                                                               强度单位：N/mm2
   钢丝直径    钢号      GS淬火剂水浴淬火(N/mm2)   铅浴淬火(N/mm2)
    1.3mm1.6mm1.8mm2.4mm3.8mm    65#65#65#60#60#              11561196115611271068        11461136113611271107
在上表对比中：采用GS淬火剂冷却，每吨钢丝消耗0.84公斤，共计约7.56元；而采用铅金属冷却，每吨钢丝消耗铅3.4公斤，共计约23.80元。由此可知，采用GS淬火剂作冷却介质每吨钢丝产品节约16.24元左右，大大降低了成本。
本发明GS淬火剂经试用证明：该淬火剂完全能取代铅作冷却介质，不仅根除了铅毒危害、减少环境污染、改善了作业工人劳动条件，受到企业和工人的欢迎，具有很好的社会效益；而且节约了重要物资——铅锭，节约了电能，降低了钢丝制品的生产成本，具有较大的经济效益。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例一：本GS淬火剂的配方原料由丙烯酸(C3H4O2，纯度≥99.0％)、烧碱(NaOH、分子量39.997，纯度42％)、过硫酸铵[(NH4)2S2O8，分子量228.18，纯度≥95％]、水(H2O)组成。取丙烯酸20％、烧碱40％、过硫酸铵0.6％、水38％(以重量百分比计)。
本GS淬火剂的生产步骤：(1)按上述配方比例严格计量各种原料，并装入反应釜内；(2)开启蒸汽加热；(3)保温蒸馏、聚合(温度控制范围80--130℃)；(4)聚合后的粘稠液置冷凝器内冷却至常温即得产品；(5)产品经抽样分析、检验应达前述产品特性指标；(6)产品装桶、入库待用。
实施例二：本GS淬火剂配方原料取丙烯酸30％、烧碱25％、过硫酸铵0.95％、水40％，其它与实施例一相同。
实施例三：本GS淬火剂配方取丙烯酸45％、烧碱18％、过硫酸铵1.5％、水26％，其它仍与实施例一相同。
本GS淬火剂可在上述实施例配方中添加少量芳香剂(如杏仁油、或安息香酸钠等)，使本GS淬火剂有一定芳香味。其芳香剂用量：如加0.2％的杏仁油，或加入0.5％的安息香酸钠(苯甲酸钠)，同样达到一定芳香。
本发明除在钢丝水浴淬火热处理中作冷却介质外，也可以应用于面粉添加剂、提纯菌醇、防止猪胃溃、啤酒泡沫稳定剂、冰淇淋增稠剂、食品保鲜剂、涂料、食品废水中回收蛋白等。

Claims (3)

1.一种用于钢丝水浴淬火热处理中作冷却介质的钢丝淬火剂，其特征在于：该淬火剂的化学配方原料包括丙烯酸、烧碱、过硫酸铵及水组成。
2.根据权利要求1所述的钢丝淬火剂，其特征在于：配方各原料配比(按重量百分比计)，取丙烯酸20--45％、烧碱15--40％、过硫酸铵0.3--1.5％、水20--40％。
3.根据权利要求2所述的钢丝淬火剂，其特征在于：原料中还包括芳香剂。
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